【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー波長の異なる少なくとも2種類のレーザー光を発光する単一筐体のレーザーユニットを備え、記録密度が異なる少なくとも2種類の記録媒体に対応する光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ピックアップ装置としては、CD(Compact Disc)の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオード及びDVD(Digital Versatile Disc)の記録密度に適した波長のレーザービームを発光するレーザーダイオードの波長の異なる2種類のレーザー光源を用意し、信号読み取りを行うディスクの記録密度に応じて使用する光源の切り換えを行うことにより単一の光ピックアップによって記録密度が異なるCD及びDVDに対応させたものがある。
【0003】
ところで、CDとDVDとでは、信号記録面までの透明基板の厚みが略1:2と大きく異なる。その為、CD及びDVD対応の光ピックアップ装置においては、各ディスクにそれぞれ適合される光学特性となるようにNA(numerical aperture)の異なる対物レンズを必要とする。
【0004】
単一の対物レンズによりCD及びDVDにそれぞれ対応させる場合、2焦点を有する対物レンズを用いることで実現されている。
【0005】
ところで、前述したようにレーザー波長の異なる2種類のレーザー光源を用いる光ピックアップ装置においては、2種類のレーザー素子を同一パッケージ内に収めて波長の異なる2波長のレーザービームが発生可能な2波長レーザーユニットを用いて構成される場合がある(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−121176号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、CDとDVDとでは要求する光スポットの光学特性が相違し、特に、DVD系においては再生のみに対応させると共に、CD系においては記録再生に対応させた場合、DVD系においてはディスク上の光スポットの中央部と周縁部との光強度の差が少ないリム強度の均一化が要求されるが、CD系においてはディスク上の光スポットのリム強度より全体の光量が重視される。
【0008】
このようにCDとDVDとで要求する光スポットの光学特性が相違することによりCD系とDVD系とでは光学倍率がそれぞれ3.8倍と6.0倍とのように大きく相違する場合がある。
【0009】
その為、このような場合、対物レンズの光学倍率の違いだけでは対応できず、CD用及びDVD用の各レーザー発光点から対物レンズまでの光路長を異ならせる必要がある。
【0010】
2波長レーザーユニット使用の光ピックアップ装置においては、CD用及びDVD用の各レーザー発光点の位置が略同一面上にある。その為、CD系とDVD系とで光学倍率が大きく相違する場合、従来、2波長レーザーユニットを使用していなかった。
【0011】
しかしながら、2波長レーザーユニットが普及してきているので、この2波長レーザーユニットを使用してCD系とDVD系とで光学倍率を大きく相違させた光ピックアップ装置を提供することが望まれている。
【0012】
本発明は、上述の点に鑑み、2波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニットを使用しながら相違する各記録媒体に対応する各光学系の光路長を異ならせた光ピックアップ装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、2波長のレーザー光が発光可能なレーザーユニットの一方のレーザー発光点から発光される第1のレーザー光の光路に他方のレーザー発光点から発光される第2のレーザー光の光路から外れた迂回路を形成し、各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を2種類の各記録媒体に対応して設定している。
【0014】
【実施例】
図1は本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学配置図である。
【0015】
図1に示す光ピックアップ装置は、DVD再生に対応すると共に、CDの記録再生に対応する構成となっている。
【0016】
レーザーユニット1は同一半導体基板上にDVDに適した波長、例えば650nmのレーザー光を発光する第1レーザー発光点2と、CDに適した波長、例えば780nmのレーザー光を発光する第2レーザー発光点3とを有するレーザーダイオードにより構成され、単一のレーザーユニットでDVD再生及びCD記録再生に適合する2波長のレーザー光を発光するようになっている。
【0017】
レーザーユニット1の第1レーザー発光点2及び第2レーザー発光点3からそれぞれ発光されるレーザー光は、ダイクロイックプリズム4に供給される。ダイクロイックプリズム4の接合面4aには波長選択性のフィルタ膜が形成されており、この接合面4aはDVDに適した650nmの波長のレーザー光を略全反射し、CDに適した780nmの波長のレーザー光を略全透過する特性を有している。
【0018】
第2レーザー発光点3から発光されるCD用レーザー光は、ダイクロイックプリズム4の接合面4aを透過し、回折格子5を介してCDのトラックピッチに対応して±1次光ビームが形成されてトラッキング制御に使用される3ビームに成された後、カップリングレンズ6により広がり角が調整される。
【0019】
前記カップリングレンズ6を通過したCD用光ビームは更に第2のダイクロイックプリズム7に供給される。この第2のダイクロイックプリズム7の接合面7aには波長選択性のフィルタ膜が形成されており、この接合面7aはCDに適した780nmの波長のレーザー光を90%〜95%透過し、DVDに適した650nmの波長のレーザー光を略全反射する特性を有している。
【0020】
CD用レーザー光は、そのほとんどがダイクロイックプリズム7の接合面7aを透過し、一部(10%〜5%)がダイクロイックプリズム7の接合面7aにより反射されてフロントモニタダイオード8に受光される。
【0021】
ダイクロイックプリズム7の接合面7aを透過したCD用レーザー光は、表面に偏光フィルタ膜が形成された平行平板型のビームスプリッタ9に向かって進行する。このビームスプリッタ9に入射されるCD用レーザー光の偏光方向はビームスプリッタ9の偏光フィルタ膜を透過しない方向に設定されている。その為、CD用レーザー光はビームスプリッタ9により全反射され、その後、コリメータレンズ10により平行光となって1/4波長板11を介して、更に、立ち上げミラー12により光軸が折曲されて対物レンズ13に入射され、該対物レンズ13により収束されてディスクDに照射される。
【0022】
尚、図1において立ち上げミラー12は平面及び側面を分割して一緒に示しており、立ち上げミラー12からディスクDに至る光路は他の光学部品と90度相違する平面を示している。
【0023】
一方、第1レーザー発光点2から発光されるDVD用レーザー光は、ダイクロイックプリズム4の接合面4aにより反射されて光路が折曲され、第1反射ミラー14により更に折曲された後、回折格子15を介してDVDのトラックピッチに対応して±1次光ビームが形成されてトラッキング制御に使用される3ビームに成され、その後、更に第2反射ミラー16により折曲されてCD用レーザー光とは90度異なる角度から第2のダイクロイックプリズム7に入射される。
【0024】
この第2のダイクロイックプリズム7の接合面7aに形成される波長選択性のフィルタ膜はDVDに適した650nmの波長のレーザー光を略全反射する特性を有しているので、DVD用レーザー光はダイクロイックプリズム7の接合面7aにより反射されてビームスプリッタ9に向かって進行する。このビームスプリッタ9に入射されるDVD用レーザー光の偏光方向はビームスプリッタ9の偏光フィルタ膜を透過しない方向に設定されている。その為、DVD用レーザー光はビームスプリッタ9により全反射され、その後、コリメータレンズ10により平行光となって1/4波長板11を介して、更に、立ち上げミラー12により光軸が折曲されて対物レンズ13に入射され、該対物レンズ13により収束されてディスクDに照射される。
【0025】
対物レンズ13は、2焦点レンズにより構成されることによりDVDとCDとにそれぞれ対応するNAのレンズとして作用するように成されている。
【0026】
DVD用レーザー光及びCD用レーザー光のいずれの場合であってもディスクDの信号記録面により変調されて反射されたレーザー光は対物レンズ13に戻り、立ち上げミラー12により光軸が折曲されて1/4波長板11及びコリメータレンズ10を介してビームスプリッタ9に戻る。
【0027】
このビームスプリッタ9に戻されるレーザー光は、1/4波長板11を往路及び復路で2度通過するので、往路と復路とでは偏光方向が1/2波長回転されている。その為、ビームスプリッタ9に戻されるCD用光ビームは、このビームスプリッタ9を透過して光検出器17に導かれる。
【0028】
光検出器17には、CD記録再生に用いられるCD受光部(図示せず)とDVD再生に用いられるDVD受光部(図示せず)とが形成されており、CD用レーザー光は前記CD受光部の各受光領域に受光され、CDの記録信号が得られると共に、CDに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【0029】
一方、DVD用レーザー光は光検出器17のDVD受光部の各受光領域に受光され、DVDの記録信号が得られると共に、DVDに対応したフォーカシング制御及びトラッキング制御に用いられる各制御信号が得られる。
【0030】
ところで、CDとDVDとで要求する光スポットの光学特性が相違することにより図1の光ピックアップ装置はCD系光学倍率及びDVD系光学倍率がそれぞれ約3.8倍及び6.0倍に設定されている。
【0031】
この場合、レーザーユニット1の第1レーザー発光点2から発光されるDVD用レーザー光の有効な出射角はNA=0.1に相当し、第2レーザー発光点3から発光されるCD用レーザー光の有効な出射角はNA=0.135に相当し、そして、対物レンズ13のNAはDVD用レーザー光に有効な領域が0.60に設定され、CD用レーザー光に有効な領域が0.51に設定されることによりDVD系及びCD系の各光学倍率が設定されている。
【0032】
このように各光学倍率が設定されているので、DVD系とCD系とで相違する光路長が必要であるが、DVD系光路長を第1反射ミラー14及び第2反射ミラー16によりCD系光路長から外した迂回路を経由するようにしている。この迂回路において第1反射ミラー14により反射されたDVD用レーザー光の光軸はCD用レーザー光の光軸に平行に設定されている。
【0033】
すなわち、ダイクロイックプリズム4の接合面4aから第1反射ミラー14のミラー面までの距離と第2反射ミラー16のミラー面からダイクロイックプリズム7の接合面7aまでの距離とを加えた距離分、DVD系光路長をCD系光路長より長くすることによりDVD及びCDにそれぞれ適切な光学倍率に設定している。そして、前記第1反射ミラー14及び前記第2反射ミラー16の位置を変えることによりDVD系光路長を調整することができる。
【0034】
ところで、CD用レーザー光の光路とDVD用レーザー光の光路とが共通となっていないダイクロイックプリズム4を透過するCD用レーザー光の専用光路中に回折格子5を配置すると共に、前記ダイクロイックプリズム4により反射するDVD用レーザー光の専用光路中に回折格子15を配置しているので、それぞれCD及びDVDの各ディスクの信号トラック間に対応させた回折ピッチの回折格子5及び15を独立して用いることができる。
【0035】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明は、2波長レーザーユニットの一方のレーザー発光点から発光されるレーザー光の光路に他方のレーザー発光点から発光されるレーザー光の光路から外れた迂回路を形成しているので、各レーザー発光点から発光される各レーザー光の対物レンズまでの各光路の長さを相違させて前記各レーザー発光点から発光される各レーザー光が通過する各光学系の光学倍率を2種類の各記録媒体に対応して設定することができる。
【0036】
また、ダイクロイックプリズムを透過するレーザー光の光路中に回折格子を配置すると共に、前記ダイクロイックプリズムにより反射するレーザー光の光路中に回折格子を配置しているので、2種類の各記録媒体の信号トラック間に対応させた回折ピッチの回折格子を独立して用いることができ、設計が容易であると共に、特殊な回折格子を必要としない。
【0037】
また、第1のレーザー光の光路と第2のレーザー光の光路とを合流する第2のダイクロイックプリズムを前記第2のレーザー光の一部をフロントモニタダイオードに導く分離光学系と兼用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す光ピックアップ装置の光学系を示す光学配置図である。
【符号の説明】
1 レーザーユニット
2 第1レーザー発光点
3 第2レーザー発光点
4,7 ダイクロイックプリズム
8 フロントモニタダイオード
13 対物レンズ
17 光検出器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device that includes a single-unit laser unit that emits at least two types of laser beams having different laser wavelengths and supports at least two types of recording media having different recording densities.
[0002]
[Prior art]
Examples of the optical pickup device include a laser diode that emits a laser beam having a wavelength suitable for the recording density of a CD (Compact Disc) and a laser diode that emits a laser beam having a wavelength suitable for the recording density of a DVD (Digital Versatile Disc). By preparing two types of laser light sources different from each other and switching the light source to be used according to the recording density of the disk from which the signal is read, a single optical pickup can be used for CDs and DVDs with different recording densities. is there.
[0003]
By the way, the thickness of the transparent substrate up to the signal recording surface differs greatly between CD and DVD, which is about 1: 2. Therefore, an optical pickup device compatible with a CD and a DVD requires objective lenses having different numerical apertures (NAs) so as to have optical characteristics adapted to each disk.
[0004]
In a case where a single objective lens is used to correspond to a CD and a DVD, this is realized by using an objective lens having two focal points.
[0005]
As described above, in an optical pickup device using two types of laser light sources having different laser wavelengths, a two-wavelength laser capable of generating two types of laser beams having different wavelengths by housing two types of laser elements in the same package. In some cases, the unit is configured using a unit (for example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-12176
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the required optical characteristics of a light spot are different between a CD and a DVD. In particular, when the DVD system is used only for reproduction and the CD system is used for recording and reproduction, the DVD system is used for recording and reproduction. It is required to make the rim intensity uniform, which has a small difference in light intensity between the central part and the peripheral part of the light spot.
[0008]
As described above, due to the difference in the optical characteristics of the light spot required between the CD and the DVD, the optical magnification may be greatly different between the CD system and the DVD system, such as 3.8 times and 6.0 times, respectively. .
[0009]
Therefore, in such a case, it is not possible to cope with the difference only in the optical magnification of the objective lens, and it is necessary to make the optical path length from each laser emission point for CD and DVD to the objective lens different.
[0010]
In an optical pickup device using a two-wavelength laser unit, the positions of the laser emission points for CD and DVD are substantially on the same plane. Therefore, when the optical magnification is largely different between the CD system and the DVD system, conventionally, the two-wavelength laser unit has not been used.
[0011]
However, since a two-wavelength laser unit has become widespread, it is desired to provide an optical pickup device using the two-wavelength laser unit and having a large difference in optical magnification between a CD system and a DVD system.
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and provides an optical pickup device in which the optical path length of each optical system corresponding to each different recording medium is made different while using a laser unit capable of emitting laser light of two wavelengths. As an issue.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a laser unit capable of emitting laser light of two wavelengths, an optical path of a first laser light emitted from one laser emission point of a laser unit, and an optical path of a second laser light emitted from the other laser emission point. Each optical path through which each laser beam emitted from each laser emission point passes by forming a detour and deviates the length of each optical path from the laser emission point to the objective lens of each laser beam emitted from each laser emission point The optical magnification of the system is set for each of the two types of recording media.
[0014]
【Example】
FIG. 1 is an optical layout diagram of an optical pickup device showing one embodiment of the present invention.
[0015]
The optical pickup device shown in FIG. 1 has a configuration compatible with DVD playback and also compatible with CD recording and playback.
[0016]
The laser unit 1 has a first laser emission point 2 which emits a laser beam having a wavelength suitable for DVD, for example, 650 nm, and a second laser emission point which emits laser light having a wavelength suitable for CD, for example, 780 nm on the same semiconductor substrate. And a single laser unit that emits laser light of two wavelengths suitable for DVD reproduction and CD recording / reproduction.
[0017]
Laser beams emitted from the first laser emission point 2 and the second laser emission point 3 of the laser unit 1 are supplied to the dichroic prism 4. A wavelength-selective filter film is formed on the joint surface 4a of the dichroic prism 4, and this joint surface 4a substantially totally reflects laser light having a wavelength of 650 nm suitable for DVD and has a wavelength of 780 nm suitable for CD. It has the property of transmitting laser light almost entirely.
[0018]
The laser light for CD emitted from the second laser emission point 3 passes through the joint surface 4a of the dichroic prism 4 and forms a ± primary light beam corresponding to the track pitch of the CD via the diffraction grating 5. After being formed into three beams used for tracking control, the divergence angle is adjusted by the coupling lens 6.
[0019]
The CD light beam that has passed through the coupling lens 6 is further supplied to a second dichroic prism 7. A wavelength-selective filter film is formed on a joint surface 7a of the second dichroic prism 7, and the joint surface 7a transmits 90% to 95% of a laser beam having a wavelength of 780 nm suitable for a CD and a DVD. Has a characteristic of substantially totally reflecting laser light having a wavelength of 650 nm, which is suitable for laser light.
[0020]
Most of the laser light for CD passes through the joint surface 7a of the dichroic prism 7, and a part (10% to 5%) is reflected by the joint surface 7a of the dichroic prism 7 and received by the front monitor diode 8.
[0021]
The CD laser light transmitted through the joint surface 7a of the dichroic prism 7 travels toward a parallel-plate type beam splitter 9 having a polarizing filter film formed on the surface. The polarization direction of the CD laser light incident on the beam splitter 9 is set to a direction that does not pass through the polarization filter film of the beam splitter 9. Therefore, the laser light for CD is totally reflected by the beam splitter 9, and then becomes parallel light by the collimator lens 10, passes through the 波長 wavelength plate 11, and is further bent by the rising mirror 12. Then, the light enters the objective lens 13, is converged by the objective lens 13, and is irradiated on the disk D.
[0022]
In FIG. 1, the rising mirror 12 is divided into a plane and a side surface, and is shown together. The optical path from the rising mirror 12 to the disk D is a plane that is different from other optical components by 90 degrees.
[0023]
On the other hand, the DVD laser light emitted from the first laser emission point 2 is reflected by the joint surface 4a of the dichroic prism 4, the optical path is bent, and further bent by the first reflection mirror 14, and then the diffraction grating 15 are formed into three beams used for tracking control according to the track pitch of the DVD, and are further bent by the second reflection mirror 16 to form a CD laser beam. Is incident on the second dichroic prism 7 at an angle different from the angle of 90 degrees.
[0024]
Since the wavelength-selective filter film formed on the joint surface 7a of the second dichroic prism 7 has a characteristic of substantially totally reflecting laser light having a wavelength of 650 nm suitable for DVD, the laser light for DVD is The light is reflected by the joint surface 7 a of the dichroic prism 7 and travels toward the beam splitter 9. The polarization direction of the DVD laser light incident on the beam splitter 9 is set so as not to pass through the polarization filter film of the beam splitter 9. Therefore, the DVD laser light is totally reflected by the beam splitter 9, then becomes parallel light by the collimator lens 10, passes through the 波長 wavelength plate 11, and is further bent by the rising mirror 12 to have its optical axis bent. Then, the light enters the objective lens 13, is converged by the objective lens 13, and is irradiated on the disk D.
[0025]
The objective lens 13 is configured by a bifocal lens so as to function as an NA lens corresponding to each of DVD and CD.
[0026]
In either case of DVD laser light or CD laser light, the laser light modulated and reflected by the signal recording surface of the disk D returns to the objective lens 13, and the optical axis is bent by the rising mirror 12. Then, the light returns to the beam splitter 9 via the 波長 wavelength plate 11 and the collimator lens 10.
[0027]
Since the laser light returned to the beam splitter 9 passes through the quarter-wave plate 11 twice in the forward path and the backward path, the polarization direction is rotated by 波長 wavelength in the forward path and the backward path. Therefore, the CD light beam returned to the beam splitter 9 passes through the beam splitter 9 and is guided to the photodetector 17.
[0028]
The photodetector 17 is formed with a CD light receiving section (not shown) used for CD recording and reproduction and a DVD light receiving section (not shown) used for DVD reproduction. The light is received by each light receiving area of the section, and a recording signal of the CD is obtained, and control signals used for focusing control and tracking control corresponding to the CD are obtained.
[0029]
On the other hand, the DVD laser light is received by each light receiving area of the DVD light receiving section of the photodetector 17, so that a DVD recording signal is obtained and each control signal used for focusing control and tracking control corresponding to the DVD is obtained. .
[0030]
By the way, since the optical characteristics of the light spot required for the CD and the DVD are different, the optical magnification of the CD system and the optical magnification of the DVD system are set to about 3.8 times and 6.0 times, respectively, in the optical pickup device of FIG. ing.
[0031]
In this case, the effective emission angle of the DVD laser light emitted from the first laser emission point 2 of the laser unit 1 corresponds to NA = 0.1, and the CD laser light emitted from the second laser emission point 3 Is equivalent to NA = 0.135, and the NA of the objective lens 13 is set to 0.60 in an area effective for laser light for DVD and 0. 0 in an area effective for laser light for CD. By setting to 51, each optical magnification of the DVD system and the CD system is set.
[0032]
Since the optical magnifications are set as described above, different optical path lengths are required for the DVD system and the CD system. However, the optical path length of the DVD system is changed by the first reflection mirror 14 and the second reflection mirror 16. It goes through a detour that has been removed from the length. In this detour, the optical axis of the laser light for DVD reflected by the first reflection mirror 14 is set parallel to the optical axis of the laser light for CD.
[0033]
That is, the DVD-based distance is obtained by adding the distance from the joining surface 4a of the dichroic prism 4 to the mirror surface of the first reflecting mirror 14 and the distance from the mirror surface of the second reflecting mirror 16 to the joining surface 7a of the dichroic prism 7. By setting the optical path length longer than the optical path length of the CD system, the optical magnification is set to be appropriate for each of DVD and CD. By changing the positions of the first reflection mirror 14 and the second reflection mirror 16, the optical path length of the DVD system can be adjusted.
[0034]
By the way, the diffraction grating 5 is arranged in the dedicated optical path of the laser light for CD passing through the dichroic prism 4 where the optical path of the laser light for CD and the optical path of the laser light for DVD are not common, and the dichroic prism 4 Since the diffraction grating 15 is arranged in the dedicated optical path of the reflected laser light for DVD, the diffraction gratings 5 and 15 having a diffraction pitch corresponding to the distance between the signal tracks of the respective CD and DVD disks must be used independently. Can be.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, the present invention forms a detour path deviating from the optical path of laser light emitted from the other laser emission point in the optical path of laser light emitted from one laser emission point of the two-wavelength laser unit. Since the length of each optical path from the laser emission point to the objective lens of each laser light emitted from each laser emission point is made different, the optical magnification of each optical system through which each laser light emitted from each laser emission point passes is set. The setting can be made for each of the two types of recording media.
[0036]
In addition, since a diffraction grating is arranged in the optical path of the laser light transmitted through the dichroic prism and the diffraction grating is arranged in the optical path of the laser light reflected by the dichroic prism, two types of signal tracks of each recording medium are used. A diffraction grating having a diffraction pitch corresponding to the distance can be used independently, which facilitates design and does not require a special diffraction grating.
[0037]
Further, the second dichroic prism that joins the optical path of the first laser light and the optical path of the second laser light may also be used as a separation optical system for guiding a part of the second laser light to a front monitor diode. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an optical layout diagram showing an optical system of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 laser unit 2 first laser emission point 3 second laser emission point 4, 7 dichroic prism 8 front monitor diode 13 objective lens 17 photodetector